納米隔熱卷材漆論文

1、第4屆上海國(guó)際彩板及涂料涂裝技術(shù)交流研討會(huì)獲獎(jiǎng)優(yōu)秀論文選11張馳(廣州中國(guó)科學(xué)院工業(yè)技術(shù)研究院廣州511458)摘要隔熱防腐卷材涂料的開(kāi)發(fā)利用可有效地解決現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑物飽受陽(yáng)光輻射的酷熱之苦，也為社會(huì)節(jié)省能源、降低費(fèi)用、減少成本提供了可行性。本文從理論與實(shí)踐的視角闡述了涂料的組成、涂層性能、涂層結(jié)構(gòu)、隔熱原理及工藝條件。關(guān)鍵詞功能性隔熱填料；納米改性劑；封端基交聯(lián)劑；高溫解封催化劑；隔熱防腐卷材涂料；隔熱原理0前言目前在市場(chǎng)上的鍍鋅鋼

2、板卷材、彩色涂裝鋼板卷材，均不具有隔熱功能。如用此類(lèi)鋼板卷材制作的屋瓦或建筑外墻，在炎熱的夏季會(huì)使室內(nèi)溫度升高至40~50℃，烘烤灼烈，酷熱難當(dāng)。普通卷材涂料涂敷的彩色鋼板，置于陽(yáng)光下之所以吸熱、放熱、導(dǎo)熱，是因?yàn)橥繉又械念伭?尤其是深色顏料)吸收紅外光能量并轉(zhuǎn)化成熱能的結(jié)果。為了解決這一問(wèn)題，近年來(lái)有人研制出用于建筑屋頂(水泥面、彩瓦面)及外墻的隔熱涂料。目前，雖然市場(chǎng)上已有人研制出自干修補(bǔ)漆類(lèi)隔熱涂料，例如日本專(zhuān)利號(hào)為JP98120

3、946公開(kāi)的一種外觀深色的紅外光反射涂料、德國(guó)專(zhuān)利號(hào)為DE19501114公開(kāi)的紅外反射涂料、中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)為CN1434063A介紹的熱反射隔熱涂料等，無(wú)論是溶劑性還是水溶性的產(chǎn)品，均屬于熱塑性自干修補(bǔ)漆類(lèi)型，所使用的成膜物樹(shù)脂或乳液等材料，無(wú)法適用于自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)作業(yè)的冷軋鋼制板帶涂裝工藝，而目前烘干型卷材涂料又缺少隔熱功能。曾有人研究過(guò)隔熱功能卷材涂料，但由于涂層的隔熱作用，在線(xiàn)速度為1ms以上、烘干隧道爐只有40~60m長(zhǎng)、爐

4、溫控制在300~320℃的流水生產(chǎn)線(xiàn)上也無(wú)法烘干。若提高爐溫，涂層表面因受熱溫度過(guò)高，涂層會(huì)焦化變黃。如上所述，由于目前還未能解決隔熱卷材涂料在工藝溫度下快速烘干固化的難題，因此，有關(guān)隔熱卷材涂料成功的案例尚未見(jiàn)業(yè)內(nèi)報(bào)道。本研究制備了一種新型的隔熱防腐卷材涂廠漆”。1實(shí)驗(yàn)部分1.1原材料①環(huán)氧酯樹(shù)脂(長(zhǎng)潤(rùn)化工出品)；②聚酯樹(shù)脂(先達(dá)化工出品)；③熱固性氟樹(shù)脂(大連振邦出品)；④A370封端基交聯(lián)樹(shù)脂(首諾化工出品)；⑤ERPO5#ERP

5、O6#納米功能顏料(由Siflon公司提供)；⑥SFL180高溫解封催化劑(自制)；⑦YO20N納米改性劑(瑞爾科技提供)；⑧SFL20隔熱粉(臺(tái)美化工提供)；⑨鉻酸鍶鉻酸鋅三聚磷酸鋁混合防銹顏料(代號(hào)SFL808，自制)；⑩其它：化工市場(chǎng)選購(gòu)。1.2設(shè)備儀器①實(shí)驗(yàn)設(shè)備：高速分散砂磨兩用機(jī)、三輥機(jī)；②試驗(yàn)檢驗(yàn)設(shè)備儀器：刮板細(xì)度計(jì)、線(xiàn)棒涂布器、1201800.75mm冷軋鋼板、1~300℃恒溫干燥箱、牛頓沖擊儀、鉛筆硬度計(jì)、T彎試驗(yàn)機(jī)、光

6、澤儀、突杯試驗(yàn)機(jī)、紅外線(xiàn)測(cè)溫儀、鹽霧試驗(yàn)箱、人工老化試驗(yàn)箱等。1.3配方與工藝1.3.1配方設(shè)計(jì)本隔熱防腐卷材涂料是由納米改性功能隔熱顏填料、調(diào)色顏料、粘結(jié)膠料、混合溶劑、交聯(lián)劑、高溫解封催化劑和其它涂料助劑等材料組成的。配方設(shè)計(jì)見(jiàn)表11所示。1.3.2制造工藝①樹(shù)脂改性：用氟樹(shù)脂對(duì)環(huán)氧酯和聚酯樹(shù)脂進(jìn)行物理改性。經(jīng)過(guò)篩選，大連振邦的熱固第4屆上海國(guó)際彩板及涂料涂裝技術(shù)交流研討會(huì)獲獎(jiǎng)優(yōu)秀論文選33表11JC5268隔熱防腐卷材涂料基礎(chǔ)配方

7、重量份，wt原材料JC5268D底漆JC5268M面漆FH100氟改性環(huán)氧酯FZ200氟改性聚酯樹(shù)脂A370封端基交聯(lián)劑混合性溶劑體系SFL808防銹顏料二氧化鈦顏料功能性隔熱填料超細(xì)云母粉超細(xì)硫酸鋇涂料助劑SFL180高溫解封催化劑30.0~40.0――5.0~15.015.0~25.0――――――15.0~25.03.0~5.0――――50.0~55.010.0~20.07.0~12.0――10.0~15.015.0~25.03.0

8、~8.0――3.0~5.01.5~3.0功能性顏填料為隔熱填料、納米改性劑、納米功能顏料的組合物；涂料助劑包括:偶聯(lián)劑、分散劑、防沉劑、消泡劑、流變劑等。性氟樹(shù)脂與長(zhǎng)潤(rùn)的環(huán)氧酯和先達(dá)的聚酯樹(shù)脂混溶性良好，適合本實(shí)驗(yàn)要求?；炫浔壤秊椋夯w樹(shù)脂∶改性樹(shù)脂＝2∶1(wt)。②先將500L或1000L的油漆拉缸置于可升降式變頻調(diào)速分散機(jī)分散盤(pán)正中心，將頻率調(diào)至每分鐘500~600轉(zhuǎn)數(shù)啟動(dòng)分散機(jī)，在低剪切速度下，用電子秤按配方順序(樹(shù)脂、溶劑、顏

9、料、填料、助劑及功能性隔熱填料等組份)稱(chēng)量，邊投料邊攪拌分散；③原材料全部投完后，將分散機(jī)頻率調(diào)至每分鐘1200轉(zhuǎn)，高速分散30分鐘。混勻后將分散機(jī)升起，推出拉缸置于立式或臥式砂磨機(jī)旁，用塑膠管連接，開(kāi)機(jī)研磨(2~3遍)至要求細(xì)度；④將拉缸再推回分散機(jī)，在低剪切(500~600轉(zhuǎn)分)速度下，加入配方量中的催化劑、隔熱材料組合物，分散20分鐘，注意控制液料溫度不能超過(guò)40℃，混合分散均勻后，用油漆隔膜泵將拉缸中的漆料泵入100目振動(dòng)篩中過(guò)

10、濾，即制得隔熱防腐卷材涂料。2結(jié)果與討論2.1性能測(cè)試隔熱防腐卷材涂料的理化性能及隔熱功能性測(cè)試結(jié)果分別列于表21至表23。2.2隔熱涂層結(jié)構(gòu)2.2.1隔熱涂層的組成表21JB5268隔熱防腐卷材涂料物理機(jī)械性能項(xiàng)目指標(biāo)檢驗(yàn)方法#密度，gcm3#細(xì)度，m粘度(涂4杯)，s涂膜外觀涂層厚度，m光澤(60)，%彎曲試驗(yàn)，180，T杯突試驗(yàn)，mm耐MEK擦拭，次反向沖擊性，J鉛筆硬度耐濕熱性(50℃，相對(duì)濕度95%，500h)人工加速老化試驗(yàn)

11、(2000h)0.8~1.025~4080~120平整光滑25~35708810062H1級(jí)失光一級(jí)變色二級(jí)GBT172589GBT172489GBT172393GBT976188GBT975488GBT1275491GBT975388NCCAⅡ18ASTMD179493GBT673996GBT174079GBT196597注：#與涂膜的光澤有關(guān)；試驗(yàn)鋼板厚度0.75mm。表22JB5268隔熱防腐卷材涂料化學(xué)防腐蝕性能項(xiàng)目指標(biāo)檢驗(yàn)方法

12、10%HCl(30℃30d)10%H2SO3(30℃30d)10%NaOH(30℃30d)5%KCl(30℃30d)耐汽油性(浸泡30d)耐鹽霧性(500h)0.8~1.025~4080~120平整光滑1級(jí)GBT172589GBT172489GBT172393GBT976188ASTMB11773注：需配套底漆。試驗(yàn)鋼板厚度0.75mm。表23JB5268M隔熱防腐卷材涂層物理隔熱節(jié)能效果結(jié)果試驗(yàn)項(xiàng)目隔熱涂層油漆涂層試驗(yàn)方法太陽(yáng)能吸收率